7607

Робочі рідини гідравлічних приводів

Лекция

Производство и промышленные технологии

Робочі рідини гідравлічних приводів Призначення робочих рідин Вимоги до робочих рідин Властивості робочих рідин Робочі рідини, які використовуються в гідравлічних приводах В гідравлічних системах...

Украинкский

2013-01-26

80.54 KB

23 чел.

Робочі рідини гідравлічних приводів

  1.  Призначення робочих рідин 
  2.  Вимоги до робочих рідин 
  3.  Властивості робочих рідин 
  4.  Робочі рідини, які використовуються в гідравлічних приводах 

  1.  В гідравлічних системах рідини виконують різні функції
  2.  В гідравлічному приводі та гідропередачах рідина в основному виконує функцію робочого тіла, тому її називають робочою рідиною
  3.  В других типах гідросистем рідини не виконують функцію робочого тіла, тому називаються:
  4.  В системах змащування – маслами
  5.  В системах охолодження – охолоджувальними або змащувально-охолоджувальними рідинами (ЗОР)
  6.  В гідравлічних приводах гальм – гальмівною рідиною 
  7.  В гідравлічних приводах робоча рідина завжди виконують декілька функцій 

Головна функція:

 Робоча рідина призначена для передачі енергії від джерела живлення до гідравлічного двигуна 

Додаткові функції

  1.  Змащення деталей при відносному русі
  2.  Відвід тепла, яке виникає внаслідок тертя елементів приводу
  3.  Винос продуктів зношення деталей
  4.  Захист від корозії внутрішніх поверхонь гідравлічної системи 
  5.  Добра змащувальна властивість
  6.  Хімічна стабільність протягом довгого часу(стійкість до старіння)
  7.  Добрі протизношувльні властивості
  8.  Добра теплопровідність
  9.  Нейтральність до матеріалів, з яких виготовлено елементи привода 
  10.  Мала токсичність рідини та її парів
  11.  Висока температура кипіння
  12.  Низька температура замерзання
  13.  Пожежобезпечність
  14.  Мала схильність до піноутворення 
  15.  Мала здатність до поглинання вологи і газів
  16.  Можливість регенерації (відновлення початкових властивостей)
  17.  Низька вартість
  18.  Невеликі витрати на технічне обслуговування 
  19.  Густина рідини – маса одиниці об'єму рідини

  1.  Густина рідини залежить від:
  2.  Тиску
  3.  Температури 
  4.  Зміну густини рідини в залежності від температури прийнято описувати лінійним рівнянням

  1.  ρ0 – густина рідини при t=t0;
  2.  αρt – температурна поправка густини; 

  1.  Об'єм рідини змінюється зі зміною температури та тиску. Зміна об'єму при зміні температури і сталому тиску визначається за формулою 

  1.  V0об'єм рідини при t=t0; 
  2.  αVt коефіцієнт температурного об'ємного розширення рідини 

  1.  Зміна об'єму при зміні тиску і сталій температурі визначається за формулою 

  1.  V0об'єм рідини при р=р0; 
  2.  β коефіцієнт відносної об'ємної стискальності рідини 

  1.  Стискальність рідини характеризується також модулем об'ємної пружності

  1.  Звичайно в робочих рідинах міститься до  1-6% нерозчиненого повітря, а в залежності від умов експлуатації кількість повітря може підвищуватися до 15-18%.
  2.  Приведений коефіцієнт об'ємної стискальності рідини (з врахуванням нерозчиненого газу) визначається за формулою

  1.  Vр – об'єм рідини; Vг – об'єм нерозчиненого газу; Ер – модуль об'ємної пружності рідини; n – показник політропи 
  2.  Об'єм нерозчинених в рідині газів Vг залежить від тиску

  1.  Vг.ат – об'єм нерозчинених в рідині газів при атмосферному тиску
  2.  Показник політропи n можно приймати рівним 1,3 
  3.  Об'єм

  1.  εат  - відносний (по об'єму) вміст нерозчинених газів в порожнині гідроприводу при атмосферному тиску
  2.  Об'єм рідини

  1.  При зміні температури рідини, яка знаходиться в замкнутому резервуарі зміна об'єму визначається за формулою

  1.  ΔVе – зміна об'єму резервуара 
  2.  Об'єм резервуара зі зміною температури змінюється за залежністю

  1.  αVp – коефіцієнт температурного об'ємного розширення матеріалу резервуару; k1 – коефіцієнт, який характеризує об'ємну пружність резервуару 
  2.  Температурне розширення рідини в замкнутому резервуарі призводить до підвищення тиску

  1.  Коефіцієнт температурного об'ємного розширення металів αVp коливається в межах від 3,6∙10-5 град-1 для сталі до 7∙10-5 град-1 для бронзи, коефіцієнт температурного об'ємного розширення робочих рідин αVt – від 0,5∙10-3 до 1,2∙10-3 град-1 (в залежності від густини), а коефіцієнт відносної об'ємної стискальності β – від 0,5∙10-3 до             0,95∙10-3МПа-1 
  2.  Зміна тиску в абсолютно жорсткому резервуарі (k=1) при зміні температури на 1 град становить приблизно 1МПа. 
  3.  Теплоємність рідини – кількість тепла, яке потрібне для підвищення температури одиниці маси на 1 градус. Теплоємність рідини залежить від температури

  1.  С0 – теплоємність рідини при температурі t0; kс – коефіцієнт впливу температури на теплоємність 
  2.  Теплопровідність рідини характеризується коефіцієнтом теплопровідності – кількістю тепла, яке проходить за 1 с через 1 м2 шару рідини товщиною 1 м. Коефіцієнт теплопровідності залежить від густини рідини і температури

  1.  λ0, kλ – коефіцієнти. 
  2.  Пружність (тиск) насиченого пару – тиск пару, що знаходиться в рівновазі з рідиною, який установився в замкнутому об'ємі.
  3.  Пружність насиченого пару характеризує антикавітаційні властивості рідини та її придатність для роботи при високих температурах.
  4.  Тиск насиченого пару залежить від співвідношення парової та рідинної фаз
  5.  В'язкість рідини визначає силу тертя між окремими шарами.
  6.  Характеризується коефіцієнтами в'язкості
  7.  динамічним

  1.  статичним

  1.  Одиниці вимірювання:
  2.  динамічний коефіцієнт в'язкості μ Пз – пуаз
  3.  статичний  ν – м2/с.
  4.  Для статичного коефіцієнта в'язкості використовують несистемну одиницю сСт (сантистокс).
  5.  1сСт=1мм2/с або 1сСт=1∙10-6 м2/с.
  6.  Рідини, у яких коефіцієнт в'язкості сталий при всіх градієнтах швидкості називаються ньютонівськими, а ті, у яких коефіцієнт в'язкості змінюється при зміні  градієнту швидкості – неньютонівськими. 
  7.  В'язкість рідини змінюється при зміні температури

  1.  ν50 - в'язкість рідини при температурі 50°С; n – показник степені, який залежить від коефіцієнту кінематичної в'язкості при температурі 50°С.
  2.  В'язкість рідини залежить від тиску

  1.  νр, ν0 - в'язкість рідини при тиску р і атмосферному; kνр – коефіцієнт. 
  2.  Залежність в'язкості рідини від вмісту нерозчиненого газу описується формулою

  1.  В'язкість рідини залежить також від її забрудненості
  2.  Наявність в рідині твердих частинок чи пузирів газу збільшує сили опору здвигу
  3.  При цьому збільшену в'язкість називають уявною 
  4.  Розчинність газу в рідині визначається відношенням об'єму розчиненого газу (приведеного до нормальних умов) до об'єму рідини. Характеризується коефіцієнтом розчинності с.

  1.  Коефіцієнт розчинності обернено пропорційний густині рідини і прямо пропорційний тиску газу на поверхні розділу

  1.  Повністю розчинене повітря практично не впливає на фізико-механічні властивості рідини
  2.  При зменшенні тиску в системі розчинене повітря виділяється і сприяє піноутворенню 
  3.  Поверхневий натяг характеризується силою, з якою рідина опирається зміні форми своєї поверхні.
  4.  Від поверхневого натягу в значній мірі залежить схильність рідини до піноутворення
  5.  Зольність: при спалюванні рідини мінеральні речовини переходять в попіл у вигляді окислів і солей.
  6.  Зольність – кількість отриманого після спалювання і прокалювання залишку. Одиниця вимірювання -відсотки 
  7.  Коксуємість – властивість рідини утворювати вугільний осадок (кокс) під впливом високих температур при нагріванні без доступу повітря.
  8.  Коксуємість призводить до засмічування трубопроводів і каналів.
  9.  Одиниця вимірювання: коксове число – кількість осадку, отриманого в результаті прокалювання 10г рідини при температурі 600°С. 
  10.  Температура застигання – температура, при якій рідина становиться настільки густою, що при нахилі стандартної пробірки на 45° її рівень залишається незмінним на протязі 1 хвилини 
  11.  Температура спалаху – темература, при якій пари рідини утворюють з навколишнім повітрям суміш, яка спалахує при піднесенні до неї відкритого вогню
  12.  Температура загоряння – температура, при якій нагріта рідина заграється при піднесенні до неї відкритого вогню і горить на протязі 5 хвилин
  13.  Для рідин з більшою густиною температура спалаху і загоряння більша, ніж для рідин з малою густиною 
  14.  Робочі рідини на нафтовій основі (масла) на 85-98% складаються з базового масла, властивості якого покращуються за рахунок введення присадок.
  15.  Базове масло одержується при перегонці нафти на фраккції, до складу яких входять вуглеводи з приблизно однаковою молекулярною масою
  16.  Базове масло в значній мірі визначає основні властивості робочої рідини 

Присадки для забезпечення вязкості

  1.  Легкі базові масла мають пологу залежність вязкості від температури і низьку температуру застигання, але їх вязкість при робочих температурах недостатня для гідроприводів.
  2.  Для збільшення вязкості до необхідної величини легке базове масло загущають, розчиняючи в ньому присадки 
  3.  Залежність ν-t для легкого загущеного масла залишається більш похилою, ніж для важкого незагущеного масла з тією ж вязкістю. Це забезпечує пуск гідравлічного приводу при низьких температурах
  4.  В якості присадок для збільшення вязкості використовуються полімерні зєднання з молекулярною масою 3000-30000 
  5.  Зі збільшенням молекулярної маси присадки вязкість рідини збільшується
  6.  Недоліки присадок з великою молекулярною масою:
  7.  Зменшення вязкості загущеного масла внаслідок деструкції присадки при механічному впливі
  8.  Зменшення вязкості загущеного масла при великих градієнтах швидкості 

Присадки

  1.  Вініпол
  2.  Вініпол ВБ-2: М=9000…12000, вводиться в кількості 7-10%
  3.  Вініпол ВБ-3: М≈4000, вводиться в кількості 18-23%
  4.  Поліметакрілати
  5.  В-1: М=3000-4300, випускається у вигляді 60% розчину в маслі МС-6,  вводиться в кількості 20-25%
  6.  В-2: М=12000-17000, випускається у вигляді 30% розчину в маслі ИС-12,  вводиться в кількості 15-20% 
  7.  Поліізобутилени
  8.  КП-5: М=4000-5000
  9.  КП-10: М=9000-15000
  10.  КП-20: М=15000-25000
  11.  Поліізобутилени застосовують, в основному, для загущення моторних і трансмісіонних масел
  12.  В гідравлічних систкемах поступаются стійкістю до деструкції вініполам і поліметакрілатам 

Присадки антиокислювальні

  1.  Підвищують стійкість масел до хімічних перетворень, повязаних з окисленням
  2.  Окислення масел призводить до утворення органічних кислот, смол, розвитку корозії. Окислення масел активізується у присутності каталізаторів, в якості яких можуть бути матеріали, з яких виготовлені елементи гідроприводу.
  3.  Присадки перешкоджають ланцюговим реакціям автоокислення за рахунок всупу в реакцію молекул прсадки 

Присадки антикорозійні

  1.  Масла при відсутності води забезпечують задовільний захист від корозії
  2.  Оскільки в маслі завжди присутня вода, то створюються умови для електрохімічної корозії
  3.  Прискорюють корозію також продукти старіння масла – низькомолекулярні органічні кислоти та їх солі, продукти розпаду та гідролізу присадок 
  4.  Антикорозійні присадки по механізму дії діляться на наступні групи
  5.  Екрануючої дії – утворюють на поверхнях деталей повехнево-активні захисні плівки
  6.  Анодної дії – уттворюють зєднання або поверхнево-активні плівки на позитивно заряджених ділянках металів
  7.  Катодної дії – уттворюють зєднання або поверхнево-активні плівки на відємно заряджених ділянках металів 

Присадки протизношувальні

  1.  Вводяться до складу масла для покращання змащувальної властивості при граничному і сухому тертю – на поверхнях тертя утворюються спецальні плівки 

Присадки протипінні

  1.  Механізм дії цих присадок – зменшення поверхневого натягу масла, в результаті чого полегшується видалення з масла розчиненого повітря, яке виділяється з нього за певних умов, без утворення піни 

Присадки – стабілізатори набухання гуми

  1.  Для покращання сумісності масла з гумовими ущільненнями і рукавами високого тиску
  2.  Набухання гуми зумовлено:
  3.  Вимиванням з гуми пластифікаторів
  4.  Проникненням в гуму ароматичних вуглеводнів
  5.  Введення присадок зменшує різницю дифундуючих речовин в маслі і гумі 

Синтетичні рідини

  1.  Діефіри – рідини на основі складних ефірів двухосновних кислот
  2.  Силоксани – рідини на основі кремній органічних полімерів
  3.  Фосфати – рідини на основі складних ефірів фосфорної кислоти
  4.  Фтор- і хлорорганічні (галогено-вуглецеві) рідини 
  5.  Діефіри – рідини на основі складних ефірів двухосновних кислот (адипінової, себацинової та ін.) з первинними або багатоатомними спиртами (наприклад, пентаеритритом) – це маслянисті рідини з доброю змащувальною властивістю, задовільною залежністю вязкості від температури, малою здатністю до випарювання і високою температурою спалаху 
  6.  Рідини на основі диефірів можна застосовувати в гідросистемах з високими навантаженнями на елементи в діапазоні температур від -30 до +180°С при умові перевірки на сумісність з матеріалами
  7.  В середовищі диефірів погано працюють рукава високого тиску і ущільнення з нітрильних каучуків, електроізоляційні матеріали, матеріали з вмістом свинцю, кадмієві і цинкові покриття
  8.  Модуль обємної пружності Е=2100МПа 
  9.  Силоксани і полісилоксани – це рідини, які використовують як основу дисилоксани
  10.  Мають найбільш пологу залежність вязкості від температури
  11.  Вязкість полісилоксанів з ростом молекулярної маси полімеру, тому створений широкий ряд базових рідин з вязкістю, що послідовно збільшується від 10 до 3000 сСт
  12.  Мають велику обємну стискальність – модуль обємної пружності Е=900МПа і найменшим поверхневим натягом 
  13.  Мають достатню стійкість до оислювання і впливу високих температур – до 190°С, однак при тривалій дії температури 200°С розкладаються
  14.  Незадовільна змащувальна властивість (особливо для сталі), тому застосовують у суміші з диефірами або маслами на нафтовій основі
  15.  Температура застигання -80°С
  16.  Фосфати – рідини на основі складних ефірів фосфорної кислоти
  17.  Мають підвищену стійкість до спалаху і добру змащувальну властивість
  18.  Мають схильність до гідролізу, тому не застосовуються в гідросистемах, в які може потрапити вода
  19.  Підвищена схильність до піноутворення 
  20.  Фтороранічні рідини по хімічному складу діляться на ти основні групи
  21.  Фторвуглецеві – низькомолекулярні полімери хлорфторетилену
  22.  Перфторвуглеводи – отримуються фторіруванням нафтових масел
  23.  Ефіри, до складу яких входить фтор (наприклад, фреон Е)
  24.  Застосовуються в спеціальних гідросистемах 

Рідини з вмістом води

  1.  Представляють самостійний клас вогнетривких синтетичних ріди, пожежобезпечність яких забезпечується наявністю в них води
  2.  Водно-гліколеві рідини – розчин гліколя (звичайно етиленгліколя) в кількості 50-60% і води в кількості 35-45%, водорозчинний загущувач і присадки
  3.  Водно-гліцеринові – розчин гліцерина і води. Потрібні властивості отримують підбором концентрації води, гліцерина і присадок
  4.  Мають задовільні вязкісні, змащувальні і антикорозійні властивості
  5.  Сумісні з матеріалами ущільнень і рукавів високого тиску
  6.  Мають незначну стискальність – модуль обємної пружності Е=2000МПа
  7.  В порівнянні з іншими рідинами мають високу теплоємкість с=2,5-3,2кДж/(кг∙град)
  8.  Недоліки:
  9.  Електропровідність, внаслідок чого обмеження на застосування електричних елементів
  10.  Сумісність з фарбами необхідно досліджувати додатково
  11.  Не горять, поки вміст води не менше 30% по масі, тому їх бажано застосовувати в герметизованих системах
  12.  Не рекомендується експлуатувати при температурі вище 65°С 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52867. Конкурсна програма «Who knows English better» 517.5 KB
  Мета: формувати мовну й мовленнєву компетенції в рамках вивчених тем, удосконалювати вміння учнів з аудіювання, читання та усного мовлення; розвивати вміння переносити знання та навички в нову ситуацію; формувати здатність працювати в парі, групі; виховувати любов до навчання.
52868. Свято англійської мови для 1-4 класів 172 KB
  Storyteller: Dear children! Hope you like fairy-tales very much! You know an old story about the wolf and 7 little kids, don’t you? Now the play begins! Once upon a time there lived Mother Goat and her 7 little kids. ( Mother Goat has a milk can in her hand. She wants to go to the market. Her kids are around her.)
52869. Розвиток комунікативних здібностей школярів на уроках англійської мови 188.5 KB
  Наприклад якщо учні познайомилися один з одним на початку нового шкільного року в них ніколи потім не виникає потреби знову це робити. Учні в класі як правило не мають потреби ставити запитання про те як пройти чи проїхати кудись у певному напрямку але вони мусять знати як це робити в реальних життєвих ситуаціях. Наприклад спочатку учні відпрацьовують команди напрямку.
52870. План-конспект уроку для 4 класу за темою „Christmas” 161 KB
  Тhis day people usually visit their friends. There is a lot of dancing and eating. People bring a piece of coal for good luck. People decorate trees with toys, send greeting cards and find presents in their stockings. People send cards to people they love. They don`t write their names.
52871. СТВОРЕННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОННОГО СУПРОВОДУ УРОКІВ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ 319.5 KB
  Важливого значення з огляду на це набуває питання використання у педагогічному процесі мультимедійних засобів навчання МЗН. Іноземна мова – це навчальний предмет який в силу своєї специфічності створення для учнів штучного мовного середовища передбачає найбільш гнучке і широке використання різних технічних засобів навчання. Головною метою навчання іноземних мов у загальноосвітніх навчальних закладах є надбання учнями вмінь та навичок грамотного використання іноземної мови у реальних життєвих ситуаціях не тільки повсякденного але й...
52872. ШЛЯХИ ЕФЕКТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПІСЕННОГО МАТЕРІАЛУ НА УРОКАХ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ 123 KB
  Музика, а саме пісня іноземною мовою, має великі можливості для реалізації навчально-виховних завдань на уроках англійської мови. Важлива роль полягає саме в методично правильному доборі пісенного матеріалу та методики його використання.
52874. ШЛЯХИ ЕФЕКТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПІСЕННОГО МАТЕРІАЛУ НА УРОКАХ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ 164.5 KB
  У структуру гри як процесу входять: а ролі узяті на собі граючи; б ігрові дії як засіб реалізації цих ролей; в ігрове вживання предметів тобто заміщення реальних речей ігровими умовними; г реальні відносини між граючи; д сюжет зміст область дійсності умовно відтворена в грі. Рольові ігри Ідея використання рольової поведінки на уроці одержала підкріплення з боку теорії ролей розробленої соціологами і соціопсіхологамі. Ігри позитивно впливають на формування пізнавальних інтересів школярів сприяють усвідомленому освоєнню іноземної...
52875. Особливості навчання англійської мови молодших школярів 216 KB
  У сучасних умовах іноземна мова розглядається як засіб спілкування і залучення до культури іншого народу. Це поступово стає домінуючою стратегією викладання іноземної мови в початковій школі. Особлива увага приділяється навчанню іноземної мови школярів в початкових класах, бо в дитинстві схильність до вивчення мов набагато більша.